熊元
一直以來,以太陽能為主的可再生能源,由于其間歇式的特性被認為難以預(yù)測,加上非常分散,在收集儲存上也存在很多問題。在未來的電力組合中,如果要大幅度提升可再生能源的比重,除了會給電網(wǎng)造成短期的不確定性之外,也會增加電網(wǎng)運營商在集成和控制這些新能源時的壓力。
不過,這些間歇式能源給電網(wǎng)系統(tǒng)的管理帶來了不確定性,也為新型電網(wǎng)——智能電網(wǎng)的誕生鋪平了道路。從2011年開始,由法國配電公司與阿爾斯通牽頭,在尼斯開啟歐洲第一個智能太陽能電網(wǎng)示范項目,目標是在4年之內(nèi)實現(xiàn)這個創(chuàng)新電力管理解決方案,屆時周邊的居民和企業(yè)消費者都會成為使用新能源的受益者。
方案提交人:法國配電公司阿爾斯通
位于地中海沿岸的法國海濱城市尼斯,夏天日光充足。據(jù)法國配電公司的統(tǒng)計,從法國尼斯到西班牙邊境的整個地中海海域能夠產(chǎn)生可并網(wǎng)的間歇式和分布式能源約2000兆瓦,這個規(guī)模相當于兩座核電站的發(fā)電量。
位于尼斯郊區(qū)的Carros小鎮(zhèn)之所以被選為此次測試區(qū),是因為其地理位置位于法國輸電網(wǎng)絡(luò)外圍,電力中斷的風險較高。其次,盡管當?shù)氐碾娏W(wǎng)絡(luò)設(shè)施能夠容納大量可再生能源的生產(chǎn),但是這些可再生能源的來源是間歇且分散的。除此之外,當?shù)厣虡I(yè)園區(qū)密集,居民和企業(yè)的用電需求也非常大,當?shù)?500名居民和企業(yè)消費者參與了該項目。
尼斯的智能電網(wǎng)項目則是一種具有嵌入式控制、IT和電信功能的能源傳輸和配送網(wǎng)絡(luò),可以由始至終貫穿電廠到終端用戶的所有利益相關(guān)方,通過提供實時、雙向的能源和信息流,服務(wù)整條電力產(chǎn)業(yè)鏈。簡而言之,該智能電網(wǎng)可以允許用戶根據(jù)電力供應(yīng)商的建議在用電高峰時段主動減少用電,實現(xiàn)能源自我管理。
方案點點看
阿爾斯通收集當?shù)靥柲墚a(chǎn)能情況,并根據(jù)社區(qū)能源需求和使用規(guī)律,預(yù)測不同時段不同地區(qū)的能源需求量。然后將預(yù)測結(jié)果傳送至供電合作方——法國電力集團(EDF),由其提出次日的整體供電方案,并發(fā)布給社區(qū)的工業(yè)用戶以及居民,用戶則可根據(jù)方案的具體信息調(diào)整用電量。
項目還包括一個“孤島”區(qū)域,設(shè)有獨立的光伏發(fā)電能力和儲電設(shè)施,能夠在一定時間內(nèi)脫離電網(wǎng),這個微型電網(wǎng)能夠獨立保證電網(wǎng)線路中所需要的電壓和頻率。
尼斯智能電網(wǎng)除了可以管理電源合理配置之外,另一個核心是為MaxSineTM儲電變電提供解決方案,也就是完成儲存電力并且向外供電的任務(wù),這對用戶來說是非常具有吸引力的,儲電功能意味著用戶可以將閑置的太陽能作為“商品”賣給電廠或者其他用戶。
在這個過程中,每一個獨立的用戶完成了從電力消費者向電力生產(chǎn)者角色的轉(zhuǎn)變, 在智能電網(wǎng)的模式下,用戶既是消費者,也成了電力的銷售者?!爱a(chǎn)銷者”們可根據(jù)電力供應(yīng)商的建議,對比太陽能生產(chǎn)能力和電力消費,計算出第二天的用電預(yù)報,從而指導(dǎo)用戶在用電高峰時段主動減少用電或者進行儲電計劃,這就是真正意義上讓用戶實現(xiàn)能源的自我管理。
不難看出,尼斯智能電網(wǎng)讓“產(chǎn)銷者”與供電站,以及“產(chǎn)銷者”之間相互連接起來,從而實現(xiàn)整個社區(qū)智能電網(wǎng)內(nèi)的自我循環(huán),很好地應(yīng)對電網(wǎng)線路的短期供電不足。智能電網(wǎng)這種新方法,改變了以往集中式的、單向的系統(tǒng),更注重電力生產(chǎn)的流量管理,很好地發(fā)揮了人們的能源消費意愿,來實現(xiàn)真正意義上的能源合理配置。
截至2013年底,我國20余項智能電網(wǎng)綜合示范工程相繼完成了工程選址、論證和建設(shè)方案審查,且大部分已進入工程實施階段。尼斯智能電網(wǎng)示范項目可以為中國智能電網(wǎng)的發(fā)展提供借鑒,將能使中國城市的風電、太陽能光伏更為便捷地并入電網(wǎng)。